JP2007205780A - Electric energy examination device - Google Patents
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Abstract
Description
この発明は所定の期間における電力量を調査する電力量調査装置および電力量調査方法に関し、特にユーザが充電部に接触する危険性を皆無にするための技術に関するものである。 The present invention relates to an electric energy investigation device and an electric energy investigation method for investigating electric energy in a predetermined period, and more particularly to a technique for eliminating the risk of a user touching a charging unit.
従来から、電力負荷が消費する電力量の大きさや時間的変動などを調査し、その調査結果に基づいて、装置構成の変更や運転パターンの改善といった省エネ対策が講じられている。このような電力量の調査は、所定の期間において行なえば十分である。そのため、電力量調査に用いられる装置は、恒久的に設置される必要はなく、調査が行なわれる期間だけ設置され、調査後は撤去されることになる。そのため、電力量調査に用いられる装置は、設置および撤去が容易であることが望ましい。 2. Description of the Related Art Conventionally, energy consumption measures such as changing the device configuration and improving operation patterns have been taken based on the investigation of the amount of power consumed by a power load and temporal variations. It is sufficient to conduct such an investigation of the amount of power during a predetermined period. Therefore, the device used for the electric energy survey does not need to be permanently installed, but is installed only during the survey period and is removed after the survey. Therefore, it is desirable that the device used for the electric energy survey is easy to install and remove.
従来から、このような電力量調査に用いられる装置は、ロードサーベイ装置とも称されている。たとえば、特開昭58−205859号公報(特許文献1)には、需要家の消費量を計測し、その計測データを一定時間ごとにメモリに記憶する負荷計測器と、メモリに記憶された計測データを記録するデータレコーダとを有するロードサーベイ装置が開示されている。 Conventionally, an apparatus used for such an electric energy survey is also referred to as a load survey apparatus. For example, in Japanese Patent Laid-Open No. 58-205859 (Patent Document 1), a load measuring device that measures consumption of a consumer and stores the measured data in a memory at regular intervals, and a measurement stored in the memory are disclosed. A load survey apparatus having a data recorder for recording data is disclosed.
また、特開昭63−99444号公報(特許文献2)には、複数の空気調和装置における各空調ユニット間の使用電力量を計測する使用電力量計測装置が開示されている。
上述した特許文献1および特許文献2に開示される装置においては、電力量計または配線から、変流器(CT:Current Transformer)や計器用変圧器(PT:Potential Transformer)などを用いて、負荷に流れる電流値および電圧値を取得する必要がある。 In the devices disclosed in Patent Document 1 and Patent Document 2 described above, a load is used from a watt hour meter or wiring using a current transformer (CT: Current Transformer) or an instrument transformer (PT: Potential Transformer). It is necessary to obtain a current value and a voltage value flowing through the.
しかしながら、電圧が印加されている状態、いわゆる活線状態において、変流器や計器用変圧器を設置することは感電などの危険を伴う。 However, installing a current transformer or instrument transformer in a state where a voltage is applied, that is, a so-called live line state, involves a risk of electric shock or the like.
一方、感電などの危険を回避するためには、電路を開放し、無電圧状態にして作業を行なうことが望ましいが、さまざまな負荷が接続されているような場合には、容易に電路を開放できないことも多い。 On the other hand, in order to avoid dangers such as electric shock, it is desirable to open the electric circuit and work without voltage, but when various loads are connected, the electric circuit can be easily opened. There are many things that cannot be done.
そこで、この発明は、かかる問題を解決するためになされたものであり、その目的は、充電部に接触する危険性を無くし、所定の期間における電力量を容易に調査可能な電力量調査装置および電力量調査方法を提供することである。 Accordingly, the present invention has been made to solve such a problem, and an object of the present invention is to eliminate the risk of contact with the charging unit and to easily investigate the amount of power in a predetermined period and It is to provide an electric energy survey method.
この発明によれば、電流値および電圧値に基づいて電力量を計測する電力量計に近接して配置され、電力量計により計測される電力量に応じた光パルスを取得する光パルス取得部と、光パルス取得部により取得される光パルスの数を積算する積算部と、積算部により積算される光パルス数に基づいて、所定の期間における電力量を算出する演算処理部とを備える電力量調査装置である。 According to the present invention, the optical pulse acquisition unit that is arranged in the vicinity of the watt hour meter that measures the electric energy based on the current value and the voltage value and acquires the optical pulse corresponding to the electric energy measured by the watt hour meter. And an integration unit that integrates the number of light pulses acquired by the optical pulse acquisition unit, and an arithmetic processing unit that calculates the amount of power in a predetermined period based on the number of light pulses integrated by the integration unit It is a quantity survey device.
この発明に従う電力量調査装置は、電力量計に近接して配置される光パルス取得部が電力量に応じた光パルスを取得することで、所定の期間における電力量を算出する。そのため、電力量調査に際して、変流器や計器用変圧器などを設置したり、それらから分岐するような作業が不要となる。 The electric energy investigation device according to the present invention calculates the electric energy in a predetermined period by an optical pulse acquisition unit arranged close to the watt hour meter acquiring an optical pulse corresponding to the electric energy. This eliminates the need for installing a current transformer or instrument transformer, or branching from the current transformer.
好ましくは、電力量計は、計測する電力量に応じた光パルスを外部に放射し、光パルス取得部は、電力量計から放射される光パルスを取得する。 Preferably, the watt-hour meter emits an optical pulse corresponding to the measured electric energy to the outside, and the optical pulse acquisition unit acquires the optical pulse emitted from the watt-hour meter.
あるいは好ましくは、電力量計は、計測する電力に応じた速度で回転部材を回転させ、かつ、当該回転部材の回転数に基づいて電力量を計測し、光パルス取得部は、回転部材に対して測定光を照射する照射部と、照射部により照射された測定光が回転部材において反射されて生じる反射光を受光する受光部とを含み、回転部材は、測定光が照射される外周面において、反射率の異なる目印部を有する。 Alternatively, preferably, the watt-hour meter rotates the rotating member at a speed corresponding to the electric power to be measured and measures the electric energy based on the number of rotations of the rotating member, and the optical pulse acquisition unit An irradiating unit that irradiates the measuring light and a light receiving unit that receives the reflected light that is generated when the measuring light irradiated by the irradiating unit is reflected by the rotating member. And mark portions having different reflectivities.
さらに好ましくは、積算部は、光パルス取得部により取得される光パルスを所定の分周比で分周する分周部を含む。 More preferably, the integrating unit includes a frequency dividing unit that divides the optical pulse acquired by the optical pulse acquiring unit by a predetermined frequency dividing ratio.
より好ましくは、積算部は、光パルス数を格納するレジスタ部をさらに含み、分周部は、所定期間において積算される最大の光パルス数がレジスタ部に格納可能な最大積算値を超過しないように、光パルス取得部により取得される光パルスを分周する。 More preferably, the integrating unit further includes a register unit that stores the number of optical pulses, and the frequency dividing unit prevents the maximum number of optical pulses integrated in a predetermined period from exceeding a maximum integrated value that can be stored in the register unit. Then, the optical pulse acquired by the optical pulse acquisition unit is divided.
より好ましくは、分周部は、分周比設定指令に応じて分周比を変更可能である。
さらに好ましくは、演算処理部は、算出した電力量を表示する表示部を含む。
More preferably, the frequency division unit can change the frequency division ratio according to the frequency division ratio setting command.
More preferably, the arithmetic processing unit includes a display unit that displays the calculated electric energy.
また、この発明によれば、電流値および電圧値に基づいて電力量を計測する電力量計から、当該電力量計において計測される電力量に応じた光パルスを取得する光パルス取得ステップと、光パルス取得ステップにおいて取得される光パルスの数を積算する積算ステップと、積算ステップにおいて積算される光パルスの数に基づいて、所定の期間における電力量を算出する演算ステップとからなる電力量調査方法である。 According to the invention, from the watt hour meter that measures the electric energy based on the current value and the voltage value, an optical pulse obtaining step for obtaining an optical pulse corresponding to the electric energy measured in the watt hour meter, An electric energy survey comprising an integrating step for integrating the number of optical pulses acquired in the optical pulse acquiring step, and an arithmetic step for calculating the electric energy for a predetermined period based on the number of optical pulses integrated in the integrating step Is the method.
この発明に従う電力量調査方法は、電力量計において計測される電力量に応じた光パルスを取得することで、所定の期間における電力量を算出する。そのため、電力量調査に際して、変流器や計器用変圧器などを設置したり、それらから分岐するようなステップが不要となる。 The electric energy investigation method according to this invention calculates the electric energy in a predetermined period by acquiring the optical pulse according to the electric energy measured in the watt hour meter. This eliminates the need to install a current transformer or instrument transformer, or branch off from the current survey.
この発明によれば、充電部に接触する危険性を無くし、所定の期間における電力量を容易に調査可能な電力量調査装置および電力量調査方法を実現できる。 According to the present invention, it is possible to realize an electric energy investigation device and an electric energy investigation method that can eliminate the risk of contact with a charging unit and can easily investigate electric energy in a predetermined period.
この発明の実施の形態について、図面を参照しながら詳細に説明する。なお、図中の同一または相当部分については、同一符号を付してその説明は繰返さない。 Embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings. Note that the same or corresponding parts in the drawings are denoted by the same reference numerals and description thereof will not be repeated.
[実施の形態1]
図1は、この発明の実施の形態1に従う電力量調査装置100を用いた電力量調査の模式図である。
[Embodiment 1]
FIG. 1 is a schematic diagram of an electric energy survey using electric
図1を参照して、電力量計22は、一例として、電源側から電力線20を介して負荷側へ流れる電力量を計測する取引用計器である。なお、図1においては、電力線20が3相3線式の交流配線である場合を図示するが、単相2線式、単相3線式、3相4線式のいずれに対しても適用可能である。
With reference to FIG. 1, the
電力量計22は、電力線20を構成する2つの相にそれぞれ配置された変流器24から、対応する各相を流れる電流値に応じた電流値信号を受ける。また、電力量計22は、電力線20の互いに異なる2つの相間に配置された計器用変圧器26から、対応する各相電圧に応じた電圧値信号を受ける。そして、電力量計22は、それぞれ変流器24および計器用変圧器26から受けた電流値信号および電圧値信号に基づいて、瞬間的な電力量である電力を演算し、かつ、その演算した電力を逐次積算して電力量を計測する。さらに、電力量計22は、演算した電力および計測した電力量を、それぞれ電力表示部28および電力量表示部30に表示する。
The watt-
なお、上述したように、他の交流方式に適用する場合には、変流器および計器用変圧器の数および設置位置が異なるが、このような電力量計測の技術については、周知の技術であるので、詳細な説明は繰返さない。 As described above, when applied to other AC systems, the number and installation positions of current transformers and instrument transformers are different. Therefore, detailed description will not be repeated.
さらに、電力量計22は、誤差試験用パルス発光部32をさらに備える。電力量計22は、誤差試験用パルス発光部32から電力量に比例する数の光パルスを放射する。この誤差試験用パルス発光部32から放射される光パルスは、検定標準となる同型の電力量計が放射する光パルスと比較され、電力量計22の誤差検定に用いられる。
Further, the watt-
一方、この発明の実施の形態1に従う電力量調査装置100は、電力量計22の誤差試験用パルス発光部32から放射される光パルスを取得し、当該取得した光パルス数に基づいて、所定の調査期間における電力量を算出する。そして、電力量調査装置100は、光パルス取得部2と、積算部4と、演算処理部6とからなる。
On the other hand, the
図2は、この発明の実施の形態1に従う電力量調査装置100および電力量計22の概略構成図である。
FIG. 2 is a schematic configuration diagram of electric
図2を参照して、電力量計22は、電力演算部34と、電力−パルス変換部36と、信号処理部38と、電力表示部28と、電力量表示部30と、誤差試験用パルス発光部32とからなる。
Referring to FIG. 2, the
電力演算部34は、それぞれ変流器24および計器用変圧器26(図1)から受けた電流値信号および電圧値信号に基づいて、瞬間的な電力量である電力を演算する。そして、その演算した電力を電力−パルス変換部36へ出力する。
The electric
電力−パルス変換部36は、電力演算部34から受けた電力を短時間毎に積算し、微小時間あたりの電力量に比例した数のパルス信号を発生する。そして、電力−パルス変換部36は、信号処理部38および誤差試験用パルス発光部32へ出力する。このように、電力量の計測精度を高めるためには、単位電力量あたりに対応付けられるパルス数は多い方が望ましい。一例として、電力−パルス変換部36は、定格電力における1秒間の電力量に対して、1000パルスを発生する。すなわち、定格電力が1kWであれば、電力−パルス変換部36は、1000パルス/1kWsの割合でパルスを発生する。
The power-
信号処理部38は、電力−パルス変換部36から単位時間に受けるパルス数に基づいて各時点における電力を算出し、その算出した電力に応じた信号を電力表示部28へ出力する。また、信号処理部38は、電力−パルス変換部36から受けたパルス信号に基づいて、そのパルス数を逐次積算し、その積算したパルス数に相当する電力量に応じた信号を電力量表示部30へ出力する。
The
電力表示部28は、信号処理部38から受けた電力に応じた信号を受けて、その電力を表示する。
The
電力量表示部30は、信号処理部38から受けた電力量に応じた信号を受けて、その電力量を表示する。なお、この発明の実施の形態1においては、1つの電力量表示部を備える電力量計22について例示するが、電力会社との契約に応じて、時間帯別の電力量を計測する必要がある場合などにおいては、複数の電力量表示部30を備える電力量計を用いてもよい。
The power
誤差試験用パルス発光部32は、電力−パルス変換部36から出力されるパルス信号を受け、そのパルス信号を光パルスに変換して、電力量計22の外部へ放射する。なお、誤差試験用パルス発光部32は、一例として、フォトダイオードからなる。
The error test pulse
一方、電力量調査装置100を構成する光パルス取得部2は、誤差試験用パルス発光部32から放射される光パルスを受光し、その光パルスをパルス信号に変換して積算部4へ出力する。なお、光パルス取得部2は、一例として、フォトトランジスタからなる。
On the other hand, the optical pulse acquisition unit 2 constituting the electric
積算部4は、光パルス取得部2から出力されるパルス信号を受信し、そのパルス数(立ち上がり回数または立ち下がり回数)を積算する。そして、積算部4は、分周部12と、カウンタ部8と、インターフェイス部(I/F部)10とからなる。
The integrating unit 4 receives the pulse signal output from the optical pulse acquiring unit 2 and integrates the number of pulses (the number of rising times or the number of falling times). The integrating unit 4 includes a
分周部12は、光パルス取得部2から受けたパルス信号を、外部から受けた分周比設定指令に従う分周比で分周してカウンタ部8へ出力する。
The
カウンタ部8は、レジスタ部9を含み、分周部12から受けたパルス信号の立ち上がりまたは立ち下がりを検出し、その検出した立ち上がり数または立ち下がり数に応じて、レジスタ部9に格納するカウント値を増加させる。
The counter unit 8 includes a
インターフェイス部10は、カウンタ部8および演算処理部6に接続され、演算処理部6からの要求に応じて、カウンタ部8のレジスタ部9に格納されているカウンタ値を読出し、読出したカウント値のデータを演算処理部6へ伝送する。なお、インターフェイス部10は、一例として、USB(Universal Serial Bus)、IEEE1394、RS−232C、PLC(Power Line Carrier)などの有線伝送や、無線LAN(Local Area Network)、IrDA(Infrared Data Association)、ブルートゥース(Bluetooth)(登録商標)などの無線伝送などからなる。
The
演算処理部6は、調査期間毎または何らかのイベントが生じたタイミングにおいて、インターフェイス部10を介してレジスタ部9に格納されているカウント値を取得する。そして、演算処理部6は、取得したカウント値に基づいて、所定の換算式から調査期間における電力量を算出する。そして、演算処理部6は、算出した電力量を数値化または/およびグラフ化し、自身の表示部上に表示する。さらに、演算処理部6は、最大電力量や最小電力量の導出といった解析処理などを行なうこともできる。なお、演算処理部6は、一例として、パーソナルコンピュータなどからなる。
The
上述したように、電力量調査装置100は、電力量計22の表面に配置される誤差試験用パルス発光部32から放射される光パルスを取得し、その光パルスに基づいて、調査期間における電力量を算出する。なお、光パルス取得部2は、誤差試験用パルス発光部32から放射される光パルスを確実に受光する必要があるため、光パルス取得部2は、誤差試験用パルス発光部32と当接して配置されることが望ましい。さらに、光パルス取得部2に波長帯域の広い太陽光が入射すると、測定誤差を生じるため、屋外に配置される電力量計22に適用する場合においては、太陽光を遮断するような部材を配置することがさらに望ましい。
As described above, the electric
ところで、積算部4は、調査期間における光パルスの数を積算する必要があり、かつ、電力量の調査を行なう調査期間は、対象とする負荷などに応じて変化する。そのため、調査期間が長くなると、レジスタ部9の記憶容量を大きくする必要がある。逆に、調査期間が短くなると、レジスタ部9の最大積算値に比較して、実際に積算される値が小さくなり、調査精度が低下することが想定される。
By the way, the integrating unit 4 needs to integrate the number of light pulses in the investigation period, and the investigation period for investigating the electric energy varies depending on the target load. For this reason, it is necessary to increase the storage capacity of the
そこで、この発明の実施の形態1に従う電力量調査装置100においては、分周部12が外部からの分周比設定指令に従い、分周比を変更可能である。その結果、調査期間に応じて分周比を変更することで、レジスタ部9の記憶容量を経済的な大きさにでき、かつ、最大積算値(レジスタ部9の積算可能値)と実際の積算値とを近接させることで、調査精度を維持することができる。
Therefore, in electric
図3は、分周部12の概略構成図である。
図3を参照して、分周部12は、n段に接続されたセット・リセット・フリップフロップ(以下、単に「フリップフロップ」とも称す)50.1,50.2,・・・,50.nを含む。
FIG. 3 is a schematic configuration diagram of the
Referring to FIG. 3,
フリップフロップ50.1は、光パルス取得部2から入力パルスをクロック入力CLに受け、入力パルスの立ち上がりまたは立ち下がりのタイミングで動作する。また、フリップフロップ50.1は、リセット入力Rに常時「1」が入力され、かつ、ダイレクト入力Dに反転出力Qが入力される。そのため、ある時点の動作において、リセット入力Rに「1」を受けることで、反転出力Qは「1」となり、次の動作において、ダイレクト入力Dに「1」を受けることで、反転出力Qは「0」となる。以下、同様の動作が繰返され、フリップフロップ50.1は、動作毎に「0」と「1」とを交互に切換えて出力する、いわゆるトグル動作を行なう。そのため、フリップフロップ50.1が1つのパルスを出力するためには、2動作を要することになる。したがって、1の入力パルスで1動作するフリップフロップ50.1は、クロック入力CLに受ける入力パルスを1/2に分周したパルスを出力することになる。さらに、フリップフロップ50.1は、インバータ52.1を介してその出力をセレクタ部54へ出力する。
The flip-flop 50.1 receives the input pulse from the optical pulse acquisition unit 2 at the clock input CL, and operates at the rising or falling timing of the input pulse. In the flip-flop 50.1, “1” is always input to the reset input R, and the inverted output Q is input to the direct input D. Therefore, when the reset input R receives “1” in the operation at a certain time point, the inverted output Q becomes “1”. In the next operation, when the direct input D receives “1”, the inverted output Q becomes “0”. Thereafter, the same operation is repeated, and the flip-flop 50.1 performs a so-called toggle operation in which “0” and “1” are alternately switched and output for each operation. Therefore, two operations are required for the flip-flop 50.1 to output one pulse. Therefore, the flip-flop 50.1 that performs one operation with one input pulse outputs a pulse obtained by dividing the input pulse received at the clock input CL by ½. Further, flip-flop 50.1 outputs its output to
フリップフロップ50.2は、フリップフロップ50.1の反転出力Qをクロック入力CLに受けるので、上述したフリップフロップ50.1の動作と同様に、クロック入力CLに入力されるパルスを1/2に分周したパルスを出力する。そのため、入力パルスを1/22に分周したパルスを出力することになる。さらに、フリップフロップ50.2は、インバータ52.2を介してその出力をセレクタ部54へ出力する。
Since the flip-flop 50.2 receives the inverted output Q of the flip-flop 50.1 at the clock input CL, the pulse input to the clock input CL is halved similarly to the operation of the flip-flop 50.1 described above. Output the divided pulse. Therefore, it outputs a pulse that is 1/2 2 frequency-divided input pulses. Further, flip-flop 50.2 outputs the output to
以下同様にして、フリップフロップ50.nは、入力パルスを1/2nに分周してセレクタ部54へ出力する。
Similarly, flip-flops 50. n divides the input pulse by 1/2 n and outputs it to the
そして、セレクタ部54は、外部からの分周比設定指令に従い、インバータ52.1,52.2,・・・,52.nのそれぞれから受けるパルスのいずれか1つを出力パルスとして出力する。
Then, the
このように、分周部12は、外部からの分周比設定指令に従い、入力パルスを1/2nに分周した出力パルスを出力する。
As described above, the
以下では、調査期間と分周比設定との関係について説明する。
一例として、電力量計22の定格電力が1kWであり、電力−パルス変換部36が1kWsあたり1000パルスを発生し、カウンタ部8のレジスタ部9が10進数で0〜9999(BCD16デジット)のカウント値を格納できるとする。なお、レジスタ部9のカウント値範囲は、汎用的なカウンタ装置における値を想定している。
Below, the relationship between an investigation period and frequency division ratio setting is demonstrated.
As an example, the watt-
このような条件下において、負荷が1kWであれば、電力−パルス変換部36は、1秒あたり1000パルスを発生する。一般的な計器の過負荷率120%を考慮して、電力−パルス変換部36は、最大で1秒あたり1200パルスを発生することになる。ここで、レジスタ部9の最大カウント値が9999であるので、分周部12を使用しない場合には、約8秒でレジスタ部9がオーバーフローすることになる。そこで、調査期間に応じて分周比を設定することで、レジスタ部9のオーバーフローを回避して、正確な電力量の調査を行なうことができる。一例として、調査期間が5分であれば、分周比を1/26(=1/64)とすることが望ましく、調査期間が30分であれば、分周比を1/28(=1/256)とすることが望ましい。
Under such conditions, if the load is 1 kW, the power-
このように、分周部12における分周比を最適に選択することで、レジスタ部9の記憶容量を経済的な大きさとすることができ、かつ、調査精度を維持することができる。
Thus, by optimally selecting the frequency division ratio in the
なお、上述の説明においては、外部からの分周比設定指令に応じて、分周部12が分周比を変更する構成について説明したが、演算処理部6が、設定される調査期間と、レジスタ部9における記憶容量との関係に基づいて、最適な分周比を自動的に決定するように構成してもよい。
In the above description, the configuration in which the
図4は、この発明の実施の形態1に従う電力量調査装置100を用いた電力量調査のフローチャートである。
FIG. 4 is a flowchart of the electric energy investigation using electric
図4を参照して、ユーザは、光パルス取得部2を電力量計22の誤差試験用パルス発光部32に当接して配置する(ステップS100)。そして、ユーザは、演算処理部6に調査期間を入力する(ステップS102)。すると、演算処理部6から入力された当該調査期間に応じた設定指令がカウンタ部8へ伝送され、レジスタ部9が光パルスを積算するための調査期間が設定される。また、ユーザは、調査期間とレジスタ部9の記憶容量との関係から、最適な分周比を決定し、分周部12へ分周比設定指令を与える(ステップS104)。
Referring to FIG. 4, the user places optical pulse acquisition unit 2 in contact with error test pulse
積算部4は、光パルス取得部2で受信された光パルスの数の積算を開始する(ステップS106)。 The integrating unit 4 starts integrating the number of optical pulses received by the optical pulse acquiring unit 2 (step S106).
演算処理部6は、設定された調査期間が経過したか否かを判断する(ステップS108)。調査期間が経過していない場合(ステップS108においてNOの場合)には、演算処理部6は、調査時間が経過するまで待つ(ステップS108)。調査期間が経過した場合(ステップS108においてYESの場合)には、演算処理部6は、カウンタ部8におけるカウント値を取得する(ステップS110)。そして、演算処理部6は、取得されたカウント値に基づいて、当該調査期間における電力量を算出する(ステップS112)。さらに、演算処理部6は、算出した電力量を表示部に表示する(ステップS114)。そして、処理が終了する。
The
なお、ユーザは、複数回にわたり調査を実行するように設定してもよい。たとえば、調査期間を5分、調査回数を6回などと設定することもできる。この場合においては、演算処理部6は、レジスタ部9のカウント値を取得した後に、レジスタ部9をゼロクリアし、次の調査を実行する。
Note that the user may set the survey to be performed multiple times. For example, the survey period can be set to 5 minutes, and the number of surveys can be set to 6 times. In this case, after obtaining the count value of the
この発明の実施の形態1によれば、電力量計の表面に配置される誤差試験用パルス発光部から放射される光パルスを取得し、その光パルスの数を調査期間にわたって積算する。そして、積算された光パルスの数に基づいて、電力量を算出する。そのため、電力量調査に際して、変流器や計器用変圧器などを設置したり、それらから分岐するような作業が不要となる。よって、ユーザが充電部に接触する危険性を無くし、所定の期間における電力量を容易に調査できる。 According to the first embodiment of the present invention, the light pulses emitted from the error test pulse light emitting unit arranged on the surface of the watt-hour meter are acquired, and the number of the light pulses is integrated over the investigation period. Then, the electric energy is calculated based on the number of integrated light pulses. This eliminates the need for installing a current transformer or instrument transformer, or branching from the current transformer. Therefore, it is possible to easily investigate the amount of power in a predetermined period without the risk of the user coming into contact with the charging unit.
また、この発明の実施の形態1によれば、分周部を含む積算部を用いることで、積算部を構成するレジスタ部の記憶容量の大きさを低減でき、コストを抑制できる。さらに、分周比設定に応じて分周比を変更可能な分周部を用いるため、レジスタ部の記憶容量が限られている場合においても、調査期間に応じた最適な分周比を選択することで、高い調査精度を実現できる。 Further, according to the first embodiment of the present invention, by using the integrating unit including the frequency dividing unit, the size of the storage capacity of the register unit constituting the integrating unit can be reduced, and the cost can be suppressed. Furthermore, since a frequency dividing unit that can change the frequency dividing ratio according to the frequency dividing ratio setting is used, even when the storage capacity of the register unit is limited, an optimum frequency dividing ratio corresponding to the investigation period is selected. Therefore, high survey accuracy can be realized.
[実施の形態2]
上述のこの発明の実施の形態1においては、電力量計自身が発生する光パルスを取得する構成について説明した。一方、この発明の実施の形態2においては、電力量計に計測光を照射して光パルスを取得する構成について説明する。
[Embodiment 2]
In the above-described first embodiment of the present invention, the configuration for acquiring the optical pulse generated by the watt-hour meter itself has been described. On the other hand, in Embodiment 2 of this invention, the structure which irradiates measurement light to a watt-hour meter and acquires an optical pulse is demonstrated.
図5は、この発明の実施の形態2に従う電力量調査装置200を用いた電力量調査の模式図である。
FIG. 5 is a schematic diagram of an electric energy survey using electric
図5を参照して、電力量計23は、図1に示す電力量計22と同様に、電源側から電力線20を介して負荷側へ流れる電力量を計測する取引用計器である。そして、電力量計23は、変流器24および計器用変圧器26からそれぞれ受けた電流値信号および電圧値信号に基づいて、瞬間的な電力量である電力に応じた電磁力をもつ移動磁界を発生させる。さらに、電力量計23は、その発生させた移動磁界で回転部材33を回転させる。回転部材33には電力に応じたトルクが与えられるため、回転部材33は、電力線20を流れる電力に応じた回転速度で回転する。
Referring to FIG. 5, watt-
そして、電力量計23は、回転部材33と機械的に連結された電力量表示部29において、回転部材33の回転数積算値、すなわち電力量を表示する。
The watt-
なお、電力量計23は、「移動磁界式誘導型計器」の一例であり、このような移動磁界式誘導型計器については、周知の技術であるので、詳細な説明は繰返さない。
Note that the watt-
一方、この発明の実施の形態2に従う電力量調査装置200は、電力量計23の回転部材33に対して測定光を照射し、かつ、当該測定光が回転部材33において反射されて生じる反射光に基づいて、電力量計23で計測される電力量を算出する。そして、電力量調査装置200は、光パルス取得部3と、積算部4と、演算処理部6とからなる。
On the other hand, the electric
図6は、この発明の実施の形態2に従う電力量調査装置200の概略構成図である。
図6を参照して、光パルス取得部3は、電源部60と、照射部62と、受光部64と、パルス整形部66とからなる。
FIG. 6 is a schematic configuration diagram of an electric
With reference to FIG. 6, the optical
電源部60は、電池などの内部電源または図示しない外部電源を受け、照射部62へ一定電圧の電源を供給する。
The power supply unit 60 receives an internal power supply such as a battery or an external power supply (not shown), and supplies a constant voltage power supply to the
照射部62は、一例として、フォトダイオードからなり、電源部60から電源を受けて測定光に変換し、電力量計23の回転部材33へ照射する。
For example, the
受光部64は、一例として、フォトトランジスタからなり、照射部62から照射される測定光が回転部材33で反射されて生じる反射光を受光する。そして、受光部64は、受光した反射光を電気信号に変換して、パルス整形部66へ出力する。
The
パルス整形部66は、受光部64から受けた反射光に応じた電気信号を整形し、パルス信号として積算部4へ出力する。
The
積算部4および演算処理部6については、上述したこの発明の実施の形態1と同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
Accumulation unit 4 and
図7は、光パルス取得部3による測定光の照射および反射光の受光を示す模式図である。
FIG. 7 is a schematic diagram showing irradiation of measurement light and reception of reflected light by the optical
図7を参照して、光パルス取得部3は、回転部材33の回転軸に対して、径方向に配置される。そして、光パルス取得部3の照射部62は、回転部材33の外周面に一定の測定光を照射する。
With reference to FIG. 7, the optical
回転部材33は、多くの場合アルミニウムなどの光沢性のある金属材料からなり、かつ、その外周面の一部に赤色や黒色などの塗装により目印部66が形成される。なお、目印部66は、回転部材33の外周面の一部を切り欠いて形成してもよい。そして、目印部66は、回転部材33のそれ以外の外周面に比較して反射率が低い。したがって、目印部66で反射されて生じる反射光の光強度は、それ以外の外周面で反射されて生じる反射光の光強度に比較して小さくなる。よって、回転部材33の回転に伴い、受光部64から見た反射率が時間的に変化することになる。この反射率の変化により、測定光が反射されて生じる反射光は、光パルスとなる。
In many cases, the rotating
図8は、光パルス取得部3の各部位における時間波形を示す図である。
図8(a)は、照射部62から照射される測定光である。
FIG. 8 is a diagram illustrating a time waveform in each part of the optical
FIG. 8A shows measurement light emitted from the
図8(b)は、受光部64で受光される反射光である。
図8(c)は、パルス整形部66から出力されるパルス信号である。
FIG. 8B shows reflected light received by the
FIG. 8C shows a pulse signal output from the
図8(a)を参照して、照射部62は、一定強度の測定光を回転部材33へ照射する。
図8(b)を参照して、回転部材33の回転に伴い、測定光が反射されて生じる反射光の光強度は、目印部66の位置に対応して、パルス状に変化する。
With reference to FIG. 8A, the
With reference to FIG. 8B, as the rotating
図8(c)を参照して、パルス整形部66は、受光部64で受光される反射光のパルス波形を反転して出力する。なお、パルス整形部66は、必須の構成要素ではないが、反射光のパルス波形を反転させることで、この発明の実施の形態1に従う電力量調査装置100における積算部と同一構成の積算部を用いることができる。すなわち、光パルス取得部以外の積算部4および演算処理部6を共通化でき、この発明の実施の形態1に従う光パルス取得部2またはこの発明の実施の形態2に従う光パルス取得部3を選択するだけで、いずれの電力量計についても適用できる。したがって、装置全体のコストを抑制できる。
Referring to FIG. 8C, the
この発明の実施の形態2に従う電力量調査装置200を用いた電力量調査のフローチャートについては、図4に示す、この発明の実施の形態1に従う電力量調査装置100を用いた電力量調査のフローチャートと同様であるので、詳細な説明は繰返さない。
About the flowchart of the electric energy investigation using electric
なお、この発明の実施の形態2においては、分周部12を含む積算部4を備える構成について説明したが、一般的に回転部材33の単位時間あたりの回転数は、この発明の実施の形態1における電力量計22から放射される単位時間あたりの光パルス数に比較して少ない。そのため、この発明の実施の形態2に従う光パルス取得部3と専用的に接続される場合などにおいては、分周部12を省略した積算部を用いてもよい。
In the second embodiment of the present invention, the configuration including the integrating unit 4 including the
また、この発明の実施の形態2においては、移動磁界式誘導型計器の電力量計に適用する場合について説明したが、電力量に応じて物理的な変位を生じるような電力量計についても同様に適用することができる。たとえば、ロータリー式の表示器などにおいて、最下位桁の指示盤の回転を検出するように構成してもよい。 Further, in the second embodiment of the present invention, the case where it is applied to a watt-hour meter of a moving magnetic field induction type meter has been described, but the same applies to a watt-hour meter that causes a physical displacement in accordance with the power amount. Can be applied to. For example, a rotary display or the like may be configured to detect the rotation of the least significant digit indicating panel.
この発明の実施の形態2によれば、その外周面の一部に目印部が形成された回転部材に対して測定光を照射し、かつ、その照射光が反射されて生じる反射光(光パルス)を生成する。さらに、生成された光パルスの数を調査期間にわたって積算し、電力量を算出する。そのため、電力量調査に際して、変流器や計器用変圧器などを設置したり、それらから分岐するような作業が不要となる。よって、ユーザが充電部に接触する危険性を無くし、所定の期間における電力量を容易に調査できる。 According to Embodiment 2 of the present invention, reflected light (light pulse) generated by irradiating measurement light onto a rotating member having a mark portion formed on a part of its outer peripheral surface and reflecting the irradiated light. ) Is generated. Further, the number of generated light pulses is integrated over the investigation period to calculate the amount of power. This eliminates the need for installing a current transformer or instrument transformer, or branching from the current transformer. Therefore, it is possible to easily investigate the amount of power in a predetermined period without the risk of the user coming into contact with the charging unit.
今回開示された実施の形態はすべての点で例示であって制限的なものではないと考えられるべきである。本発明の範囲は、上記した説明ではなく、特許請求の範囲によって示され、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。 The embodiment disclosed this time should be considered as illustrative in all points and not restrictive. The scope of the present invention is defined by the terms of the claims, rather than the description above, and is intended to include any modifications within the scope and meaning equivalent to the terms of the claims.
2,3 パルス取得部、4 積算部、6 演算処理部、8 カウンタ部、9 レジスタ部、10 インターフェイス部(I/F部)、12 分周部、20 電力線、22,23 電力量計、24 変流器、26 計器用変圧器、28 電力表示部、29,30 電力量表示部、32 誤差試験用パルス発光部、33 回転部材、34 電力演算部、36 電力−パルス変換部、38 信号処理部、50.1,50.2,・・・,50.n セット・リセット・フリップフロップ、52 インバータ、54 セレクタ部、60 電源部、62 照射部、64 受光部、66 パルス整形部、66 目印部、100,200 電力量調査装置。 2, 3 Pulse acquisition unit, 4 integration unit, 6 arithmetic processing unit, 8 counter unit, 9 register unit, 10 interface unit (I / F unit), 12 frequency division unit, 20 power line, 22, 23 watt hour meter, 24 Current transformer, 26 Instrument transformer, 28 Power display unit, 29, 30 Power amount display unit, 32 Error test pulse light emitting unit, 33 Rotating member, 34 Power calculation unit, 36 Power-pulse conversion unit, 38 Signal processing Part, 50.1, 50.2,... n set / reset flip-flop, 52 inverter, 54 selector section, 60 power supply section, 62 irradiation section, 64 light receiving section, 66 pulse shaping section, 66 mark section, 100, 200 energy survey device.
Claims (8)
前記光パルス取得部により取得される光パルス数を積算する積算部と、
前記積算部により積算される光パルス数に基づいて、所定期間における電力量を算出する演算処理部とを備える、電力量調査装置。 An optical pulse acquisition unit that is arranged in proximity to a watt hour meter that measures the amount of power based on a current value and a voltage value, and that acquires a light pulse according to the amount of power measured by the watt hour meter;
An integration unit for integrating the number of light pulses acquired by the optical pulse acquisition unit;
A power amount investigation device comprising: an arithmetic processing unit that calculates a power amount in a predetermined period based on the number of light pulses integrated by the integration unit.
前記光パルス取得部は、前記電力量計から放射される光パルスを取得する、請求項1に記載の電力量調査装置。 The watt-hour meter emits a light pulse corresponding to the amount of power to be measured to the outside,
The electric energy investigation device according to claim 1, wherein the optical pulse acquisition unit acquires an optical pulse emitted from the watt-hour meter.
前記光パルス取得部は、
前記回転部材に対して測定光を照射する照射部と、
前記照射部により照射された前記測定光が前記回転部材において反射されて生じる反射光を受光する受光部とを含み、
前記回転部材は、前記測定光が照射される外周面において、反射率の異なる目印部を有する、請求項1に記載の電力量調査装置。 The watt-hour meter rotates the rotating member at a speed according to the power to be measured, and measures the electric energy based on the number of rotations of the rotating member,
The optical pulse acquisition unit
An irradiation unit for irradiating measurement light to the rotating member;
A light receiving unit that receives reflected light generated by the measurement light irradiated by the irradiation unit being reflected by the rotating member;
The electric energy investigation device according to claim 1, wherein the rotating member has mark portions having different reflectivities on an outer peripheral surface irradiated with the measurement light.
前記分周部は、前記所定期間において積算される最大の光パルス数が前記レジスタ部に格納可能な最大積算値を超過しないように、前記光パルス取得部により取得される光パルスを分周する、請求項4に記載の電力量調査装置。 The integration unit further includes a register unit for storing the number of light pulses,
The frequency divider divides the optical pulses acquired by the optical pulse acquisition unit so that the maximum number of optical pulses integrated in the predetermined period does not exceed the maximum integrated value that can be stored in the register unit. The electric energy survey apparatus according to claim 4.
前記光パルス取得ステップにおいて取得される光パルス数を積算する積算ステップと、
前記積算ステップにおいて積算される前記光パルス数に基づいて、所定の期間における電力量を算出する演算ステップとからなる、電力量調査方法。 An optical pulse acquisition step of acquiring an optical pulse according to the electric energy measured in the electric energy meter from the electric energy meter that measures the electric energy based on the current value and the voltage value;
An integration step of integrating the number of optical pulses acquired in the optical pulse acquisition step;
A method for investigating the amount of electric power, comprising a calculation step for calculating an electric energy in a predetermined period based on the number of light pulses integrated in the integrating step.
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